Zuverlässigen Arduino-Countdown-Timer mit SparkFun 7-Segment-Display bauen

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Projektbeschreibung

Dieses Projekt entstand aus der Notwendigkeit, einen Timer zu haben, als keiner zur Hand war. Der Countdown startet automatisch nach dem Hochladen des Codes auf den Arduino (jeder Typ funktioniert). Um die Gesamtzeit zu ändern, passen Sie die Variable n im Code an. Beachten Sie: 1000 = 1 Sekunde, also entspricht 60000 60 Sekunden. Die Formel lautet: Sekunden × 1000. Drückt man den Reset-Knopf, startet der Zähler neu.

long n = 60000; // Startzeit – kann auf beliebigen Wert geändert werden

Code

Der folgende Code steuert das 7-Segment-Display über Multiplexing. Er verwendet keine externe Bibliothek, sondern treibt die Segmente direkt an.

// Pin-Belegung für 7-Segment-Display (Common Anode)
// Segmente: A=12, B=10, C=8, D=7, E=6, F=11, G=9, Dezimalpunkt=5
// Stellen: 1. Stelle=1, 2. Stelle=2, 3. Stelle=3, 4. Stelle=4

const int a = 12, b = 10, c = 8, d = 7, e = 6, f = 11, g = 9;
int p = 0; // Dezimalpunkt-Pin
int startStopReset = 13;
const int d1 = 1, d2 = 2, d3 = 3, d4 = 4;
long n = 60000; // Startzeit in Millisekunden (60 Sek.)
int x = 100;
int del = 55; // Multiplexing-Delay in µs

void setup() {
  pinMode(d1, OUTPUT); pinMode(d2, OUTPUT); pinMode(d3, OUTPUT); pinMode(d4, OUTPUT);
  pinMode(a, OUTPUT); pinMode(b, OUTPUT); pinMode(c, OUTPUT); pinMode(d, OUTPUT);
  pinMode(e, OUTPUT); pinMode(f, OUTPUT); pinMode(g, OUTPUT); pinMode(p, OUTPUT);
  pinMode(startStopReset, INPUT_PULLUP);
}

void loop() {
  // Multiplexing: jede Stelle kurz nacheinander ansteuern
  digitalWrite(p, HIGH);
  clearLEDs(); pickDigit(1); pickNumber((n/x/1000)%10); delayMicroseconds(del);
  clearLEDs(); pickDigit(2); pickNumber((n/x/100)%10);  delayMicroseconds(del);
  clearLEDs(); pickDigit(3); dispDec(3); pickNumber((n/x/10)%10); delayMicroseconds(del);
  clearLEDs(); pickDigit(4); pickNumber(n/x%10); delayMicroseconds(del);

  n--; // Countdown; für Stoppuhr: n++

  // Reset bei Tastendruck (Pin 13 auf LOW)
  if (digitalRead(13) == LOW) {
    n = 60000; // Ursprüngliche Startzeit wiederherstellen
  }
}

void pickDigit(int x) {
  digitalWrite(d1, HIGH); digitalWrite(d2, HIGH);
  digitalWrite(d3, HIGH); digitalWrite(d4, HIGH);
  switch(x) {
    case 1: digitalWrite(d1, LOW); break;
    case 2: digitalWrite(d2, LOW); break;
    case 3: digitalWrite(d3, LOW); digitalWrite(p, HIGH); break;
    default: digitalWrite(d4, LOW); break;
  }
}

void pickNumber(int x) {
  switch(x) {
    case 1: one(); break; case 2: two(); break; case 3: three(); break;
    case 4: four(); break; case 5: five(); break; case 6: six(); break;
    case 7: seven(); break; case 8: eight(); break; case 9: nine(); break;
    default: zero(); break;
  }
}

void dispDec(int x) { digitalWrite(p, LOW); }

void clearLEDs() {
  digitalWrite(a, LOW); digitalWrite(b, LOW); digitalWrite(c, LOW);
  digitalWrite(d, LOW); digitalWrite(e, LOW); digitalWrite(f, LOW);
  digitalWrite(g, LOW); digitalWrite(p, LOW);
}

// Segmentmuster für Ziffern 0-9 (Common Anode: HIGH = Segment an)
void zero()  { digitalWrite(a,HIGH); digitalWrite(b,HIGH); digitalWrite(c,HIGH); digitalWrite(d,HIGH); digitalWrite(e,HIGH); digitalWrite(f,HIGH); digitalWrite(g,LOW); }
void one()   { digitalWrite(a,LOW);  digitalWrite(b,HIGH); digitalWrite(c,HIGH); digitalWrite(d,LOW);  digitalWrite(e,LOW);  digitalWrite(f,LOW);  digitalWrite(g,LOW); }
void two()   { digitalWrite(a,HIGH); digitalWrite(b,HIGH); digitalWrite(c,LOW);  digitalWrite(d,HIGH); digitalWrite(e,HIGH); digitalWrite(f,LOW);  digitalWrite(g,HIGH); }
void three() { digitalWrite(a,HIGH); digitalWrite(b,HIGH); digitalWrite(c,HIGH); digitalWrite(d,HIGH); digitalWrite(e,LOW);  digitalWrite(f,LOW);  digitalWrite(g,HIGH); }
void four()  { digitalWrite(a,LOW);  digitalWrite(b,HIGH); digitalWrite(c,HIGH); digitalWrite(d,LOW);  digitalWrite(e,LOW);  digitalWrite(f,HIGH); digitalWrite(g,HIGH); }
void five()  { digitalWrite(a,HIGH); digitalWrite(b,LOW);  digitalWrite(c,HIGH); digitalWrite(d,HIGH); digitalWrite(e,LOW);  digitalWrite(f,HIGH); digitalWrite(g,HIGH); }
void six()   { digitalWrite(a,HIGH); digitalWrite(b,LOW);  digitalWrite(c,HIGH); digitalWrite(d,HIGH); digitalWrite(e,HIGH); digitalWrite(f,HIGH); digitalWrite(g,HIGH); }
void seven() { digitalWrite(a,HIGH); digitalWrite(b,HIGH); digitalWrite(c,HIGH); digitalWrite(d,LOW);  digitalWrite(e,LOW);  digitalWrite(f,LOW);  digitalWrite(g,LOW); }
void eight() { digitalWrite(a,HIGH); digitalWrite(b,HIGH); digitalWrite(c,HIGH); digitalWrite(d,HIGH); digitalWrite(e,HIGH); digitalWrite(f,HIGH); digitalWrite(g,HIGH); }
void nine()  { digitalWrite(a,HIGH); digitalWrite(b,HIGH); digitalWrite(c,HIGH); digitalWrite(d,HIGH); digitalWrite(e,LOW);  digitalWrite(f,HIGH); digitalWrite(g,HIGH); }

Schaltplan

Verbinden Sie das 4-stellige Display gemäß folgendem Diagramm mit dem Arduino: